Question

(10分)NaHCO₃在潮湿的空气中会缓慢分解，Na₂CO₃会吸收空气中的水分：Na₂CO₃＋nH₂O===Na₂CO₃·nH₂O(n为平均值，n≤10)。取没有妥善保管的NaHCO₃样品A 9.16 g，溶于水配成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的CO₂的体积(标准状况)如下表。(不计溶于水的CO₂气体)

盐酸体积/mL	8	15	20	50	x	120	150
生成CO2体积/mL	0	112	224	896	2 240	2 240	2 240

试求：
(1)x的最小值为________。
(2)原样品中NaHCO₃的质量为________。
(3)样品A中的成分及各成分的物质的量为________。

Answer 1

(1)110
(2)7.56 g
(3)Na₂CO₃·3H₂O,0.010 mol，NaHCO₃，0.090 mol?

NaHCO₃和Na₂CO₃的混合物中逐滴加入盐酸时，首先反应为Na₂CO₃＋HCl===NaHCO₃＋NaCl，此过程无CO₂气体生成，后来NaHCO₃＋HCl===NaCl＋CO₂↑＋H₂O。图表中CO₂气体的体积在x mL时出现最大值2 240 mL，即0.1 mol，即n(NaHCO₃)＋n(Na₂CO₃)＝0.10 mol。在出现CO₂气体后，滴加的盐酸物质的量与CO₂的物质的量相等，则＝，则x＝110，滴加盐酸15 mL至20 mL时，NaHCO₃＋HCl===NaCl＋H₂O＋CO₂↑，c(HCl)＝＝1.0 mol·L^－1。
设样品A中NaHCO₃和Na₂CO₃·nH₂O的物质的量分别为a和b
则a＋b＝2 240 mL/22 400 mL·mol^－1＝0.10 mol
a＋2b＝1.0 mol·L^－1×110 mL/1 000 mL·L^－1＝0.11 mol
a＝0.090 mol
b＝0.010 mol
n(H₂O)＝(9.16 g－0.090 mol×84 g·mol^－1－0.010 mol×106 g·mol^－1)/18 g·mol^－1＝0.03 mol
Na₂CO₃·nH₂O为Na₂CO₃·3H₂O，物质的量为0.010 mol，NaHCO₃为0.090 mol。